haihduttamisen

Haihduttaminen on nesteen muuttuminen kaasuksi, johon liittyy lämpöenergian siirto ja pinnallinen ilmiö. Se tapahtuu pääasiassa nesteen pinnalla, eikä välttämättä vaadi nesteen kiehumista koko tilavuudessa. Toisin kuin kiehuminen, haihduttaminen voi siten tapahtua jo lämpötilan ollessa alle nesteen kiehumuspisteen.

Perusperiaatteet: Kun nestettä lämmitetään tai sitä altistetaan alhaisemmalle paineelle, molekyylien kineettinen energia kasvaa ja osa molekyyleistä pääsee siirtymään nesteen pinnasta ilmakkaaseen tilaan. Haihduttaminen sitoo energiaa latenttina haihdutusenergiana; veden kohdalla tämä arvo on noin 2257 kJ/kg (noin 40,6 kJ/mol) höyrystyessä. Haihdutus jäähdyttää nestettä, koska lämmön osa siirtyy nesteestä höyryyn.

Faktorit: Haihduttamisen nopeuteen vaikuttavat lämpötilaero nesteen ja ympäristön välillä, paine, ilmanvaihto ja ilmavirta, sekä nesteen pinta-ala ja sekoitus. Liuenneiden aineiden läsnäolo voi muuttaa haihtuvan aineen vapaan höyrynpaineen, mikä vaikuttaa prosessin nopeuteen. Myös lämmönsiirron tehokkuudella sekä massansiirrolla on keskeinen merkitys.

Käyttökohteet: Haihduttamista hyödynnetään teollisesti nesteiden kuivaus ja koncentrointi, tislausprosesseissa ja erotteluissa, vedenpuhdistuksessa sekä ilmastointiin ja ilman kostutukseen liittyvissä järjestelmissä. Erilaiset haihduttimet, kuten sumutin- ja kalvotekniikalla toimivat laitteet sekä tislauscolly, mahdollistavat sovellukset käytännössä.

Yleisiä huomioita: Haihduttaminen on energiatehokkuuden kannalta vaativa prosessi, koska suurin osa energiasta kohdistuu latenttiin haihdutusenergiaan. Tehokkuutta parannetaan optimoimalla lämmönsiirtoa, pinta-alaa ja höyryn kiertoa sekä hyödyntämällä höyryn talteenottoa.